П рямий та зворотній хід променя:

При цьому повинна виконуватись вимога tпр >> tзв.

У таких генераторах коливання створюються за допомогою ланцюгів які мають активний опір та який-небудь реактивний елемент - частіше усього ‘ємність.

Г енератор розгортки будується звичайно по одній з подібних схем :

Самозбуджуючій мультивібратор МВ з частотою, яка сформована блоком синхронізації, поперемінно перемикає ключі К₁ та К₂, при цьому стається то заряд С від U_оп через ключ К₁ та опір R₁, то його розряд через ключ К₂ та опір R₂ . При цьому повинна виконуватися умова R1 >> R2.

Заряд конденсатора відповідає часу tпр , розряд – tзв.

У більшості сучасних осцилографів при використанні лінійної розгортки застосовують спеціальні схеми гасіння зворотнього ходу променя, що забезпечують ввімкнення променя тільки під час робочої частини періода напруги, яка лінійно змінюється. Це робиться для того, щоб зворотній ход плями по єкрану не накладався на картинку. Принцип дії таких схем полягає в тому, що на початку зворотнього ходу до сітки підводиться велика від’ємна напруга, яка запирає трубку. На початку робочого ходу ця напруга знімається і трубка може знову пропускати струм.

Види осцилографічних розгорток. Види синхронізації

Неперервна лінійна розгортка. Схема працює від вищеописаного генератора розгортки.
Чекаюча розгортка. Застосовується для досліджування однократних, неперіодичних та імпульсних сигналів. Уцьому випадку розгортка здійснюється однократно тільки при наявності сигнала, який досліджується. Для організації такої розгортки застосовується або спеціальний генератор чекаючої розгортки, або у схемі типового генератора мультивібратор змінюється на одновібратор.
Для осцилографів, які мають вхід Х (положення перемикача П – ІІ), може використовуватись колова розгортка. Вона отримується шляхом подачі на дві пари відхиляючих пластин синусоїдальних напруг, однакових по величині, але зсунутих по фазі відносно одна одної на 90. Для отримання зсуву звичайно використовуються фазообертаючі ланцюжки.

Блок синхронізації призначений для здійснення синхронізації.

Синхронізація – процес, при якому розгортка стає залежною від сигналу, що досліджується, з метою отримання нерухомого зображення на єкрані. Змінюючи частоту генератора розгортки, домагаються, щоб на один період розгортки припадав один чи кілька цілих періодів напруги, яка досліджується.

Синхронізація може бути :

— внутрішня, коли сигнал синхронізується напругою, яка досліджується;

— мережна, коли сигнал синхронізується мережною напругою;

— зовнішня, коли сигнал синхронізується наругою від зовнішнього джерела. При цьому використовується спеціальний вхід синхронізації.

Спеціалізовані осцилографи

1. Часто використовують двохпроменеві осцилографи. Це можуть бути осцилографи з двома незалежними ЕПТ, які мають загальний єкран. Сигнали повністю не залежать один від одного.

Частіше двохпроменеві осцилографи мають загальну ЕПТ, алє кожен з входів Y має свою пару вертикально відхиляючих пластин. Генератор розгортки у них загальний. Для переключення пластин Y використовується комутатор. Такі осцилографи мають обмежений частотний діапазон внаслідок наявності комутатора. На такому же принципі працюють багатопроменеві осцилографи.

2. Стробоскопічні осцилографи призначені для досліджування імпульсів наносекундної тривалості.

С хема такого осцилографа формує вузькі стробоскопічні імпульси Uc, період яких відрізняється від періоду напруги Ux, яку досліджуємо, на величину t. Чім менше t, тим вище точність повторювання сигнала. Стробоскопічні імпульси “відкривають” ЕПТ лише на короткий момент часу. При цьому на єкрані формується точка, яка відповідає амплітуді сигналу UT, що досліджується у даний момент часу. Лінія, яка огинає точки і являє собою сигнал, який досліджується (Uд). Часто звичайні універсальні ЕО устатковані змінними стробоскопічними блоками.

3. Шлейфові (світлопроменеві) електромеханічні осцилографи. Ці осцилографи, на відміну від звичайних, не мають ЕПТ.

Значною перевагою шлейфових осцилографів є можливість одночасного дослідження та реєстрування в часі від 12 до 50 процесів. Недолік – дуже малий частотний діапазон ( до 15 кГц ).

Розглянемо структуру та принцип дії шлейфового осцилографа.

Світло від джерела 1 через систему лінз 2, конденсор 3, тригранну призму 4 прямується на осцилографічний гальванометр 5.

Він являє собою рамку (до якої підводиться струм), розташованну в зазорі постійного магніта. На петлі закріплено дзеркальце, кут повороту якого змінюється при зміні величини струму. Це магнітоелектричний вимірювальний механізм.

Відбитий промінь через систему оптики 6 проектується на ролик, який обертається, з світлочутливим папером 8. При обертанні ролика на аркуші променем викреслюється крива, яка характеризує процес, що досліджується. Друга частина променя проектується на дзеркальний барабан 7, який обертається, і з нього на матовий єкран 9 для візуального спостереження. При зміні струму рамка із дзеркальцем повертається на деякий кут та пучок світла відповідно відхиляється. Обертання дзеркального барабана та ролику з бумагою здійснює функцію розгортки у часі.

Якщо поставити паралельно декілька гальванометрів та подати на них різні сигнали, то на єкрані та на аркуші можна спостерігати ряд кривих, які характеризують ці сигнали.

4. Запам’ятовуючий осцилограф (ЗО) – осцилограф, який за допомогою спеціального пристрою дозволяє зберегти на визначний час сигнал, який досліджується, та при необхідності відтворити його для однократного та багатократного спостережень. ЗО використовують для досліджування однократних швидкоплинних процесів.

Основу ЗО складає спеціальна запам’ятовуюча ЕПТ із видимим зображенням, яка володіє здатністю перетворювати його на протязі визначеного часу і потім відтворювати. На відміну від звичайної, запам’ятовуюча ЕПТ містить два електронних прожектори – записуючий та відтворюючий із елементами запам’ятовування. Час зберігання зображення у сучасних трубках складає від кількох годин до кількох діб.

С (сітка металева) Д (диелектрик)